廣東省惠州市新庵中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

廣東省惠州市新庵中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運(yùn)動至最高點(diǎn)的過程中，圖像如圖所示。以下判斷正確的是（

）A．前3s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)B．最后2s內(nèi)貨物只受重力作用C．前3s內(nèi)與最后2s內(nèi)貨物的平均速度相同D．第3s末至第5s末的過程中，貨物的機(jī)械能守恒參考答案：AC根據(jù)圖像可知，前3s內(nèi)貨物向上做勻加速直線運(yùn)動，加速度向上，處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)A正確；最后2s內(nèi)貨物做勻減速直線運(yùn)動，加速度大小為，受重力和拉力作用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動平均速度公式，前3s內(nèi)與最后2s內(nèi)貨物的平均速度相同，都為，選項(xiàng)C正確；第3s末至第5s末的過程中，貨物勻速上升，機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.（多選）如圖，在水平地面上運(yùn)動的小車車廂底部有一質(zhì)量為m1的木塊，木塊和車廂通過一根輕彈簧相連接。在車廂的頂部用一根細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m2的小球。某段時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)細(xì)線與豎直方向成θ角，在這段時(shí)間內(nèi)木塊與車廂也保持相對靜止。不計(jì)木塊與車廂底部的摩擦力，則在這段時(shí)間內(nèi)彈簧對木塊的彈力

A．大小為m1gtanθB．大小為m1gsinθC．方向水平向右D．方向水平向左參考答案：AD3.（單選）如圖甲所示，一理想變壓器的原線圈串聯(lián)一電流表，并接在有效值為220V的交流電源上，副線圈利用導(dǎo)線通過滑動變阻器和小燈泡串聯(lián)，其中滑動變阻器接入電路部分的電阻，小燈泡的電壓，如圖甲所示；現(xiàn)用示波器測出小燈泡兩端的電壓變化圖象如圖乙所示，則下列說法正確的是（

）A．交變電流的頻率為100HzB．原副線圈的匝數(shù)比C．電流表的讀數(shù)D．滑動變阻器的觸頭向右滑動，變壓器的輸入功率增大參考答案：C4.（多選）（2014春?淄博校級期末）如圖所示，物體B的上表面水平，A、B相對于斜面體C靜止，當(dāng)斜面體C受到水平力F向左勻速運(yùn)動的過程中（）A． 物體A受到的彈力是由于A的形變而產(chǎn)生的B． 物體B一定受到4個(gè)力的作用C． 物體C對物體B的作用力豎直向上D． 物體C和物體B之間可能沒有摩擦力參考答案：BC解：A、物體A受到的彈力是由于B的形變而產(chǎn)生的，故A錯(cuò)誤；B、對物體B受力分析，受重力、A對B向下的壓力、C對B的支持力、C對B沿斜面向上的靜摩擦力，受到4個(gè)力的作用，故B正確；C、對物體B受力分析，受重力、A對B向下的壓力、C對B的支持力、C對B沿斜面向上的靜摩擦力，則C對物體B的作用力豎直向上；故C正確；D、假如B與C之間沒有摩擦力，物體A和B不能平衡，會下滑，故D錯(cuò)誤；故選：BC．5.半導(dǎo)體指紋傳感器：在一塊半導(dǎo)體基板上陣列了10萬金屬顆粒，傳感器陣列的每一點(diǎn)是一個(gè)金屬電極，充當(dāng)電容器的一極，其外面是絕緣的表面．手指貼在其上與其構(gòu)成了電容器的另一極，由于手指指紋深淺不同，嵴和峪與半導(dǎo)體電容感應(yīng)顆粒形成的電容值大小不同，其工作過程是通過對電容感應(yīng)顆粒預(yù)先充電到某一參考電壓，然后對每個(gè)電容的放電電流進(jìn)行測量，設(shè)備將采集到不同的數(shù)值匯總，也就完成了指紋的采集，則()A．指紋的嵴處與半導(dǎo)體基板上對應(yīng)的金屬顆粒距離近，電容小B．指紋的峪處與半導(dǎo)體基板上對應(yīng)的金屬顆粒距離遠(yuǎn)，電容小C．對每個(gè)電容感應(yīng)顆粒都充電至某一參考電壓時(shí)，在手指靠近時(shí)，各金屬電極電量減小D．對每個(gè)電容感應(yīng)顆粒都充電至某一參考電壓時(shí)，在手指遠(yuǎn)離時(shí)，各金屬電極均處于充電狀態(tài)參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為皮帶轉(zhuǎn)動裝置，右邊兩輪共軸連接，且RA=RC=2RB皮帶不打滑，則在A、B、C三輪中的周期TA：TB：TC=

，線速度vA：vB：vC=

，向心加速度aA：aB：aC=

、

參考答案：2：1：1，1：1：2，1：2：4解：由于A輪和B輪是皮帶傳動，皮帶傳動的特點(diǎn)是兩輪與皮帶接觸點(diǎn)的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故，所以，

由角速度和線速度的關(guān)系式可得，由于B輪和C輪共軸，故兩輪角速度相同，即，故

，所以周期之比為

由角速度和線速度的關(guān)系式可得。7.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑r=1.49×102(m)，公轉(zhuǎn)周期T=3.16×107(s)，萬有引力恒量G=6.67×10（N·m2/kg2），則太陽質(zhì)量的表達(dá)式M=

，其值約為

kg（取一位有效數(shù)字）．參考答案：

答案：，2×10308.兩個(gè)勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起，a彈簧的一端固定在墻上，如圖所示，開始時(shí)彈簧均處于原長狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在b彈簧的p端向右拉動彈簧，已知a彈簧的伸長量為L，則b彈簧的伸長量為________________.參考答案：【知識點(diǎn)】胡克定律．B5【答案解析】解析：兩根輕彈簧串聯(lián)，彈力大小相等，根據(jù)胡克定律F=kx得x與k成反比，則得b彈簧的伸長量為．【思路點(diǎn)撥】兩根輕彈簧串聯(lián)，彈力大小相等，根據(jù)胡克定律分析伸長量的大小．P端向右移動的距離等于兩根彈簧伸長量之和．本題關(guān)鍵要知道兩彈簧的彈力大小相等，掌握胡克定律，并能求出彈簧的伸長量．

9.已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T，同步衛(wèi)星離地面的高度為H，萬有引力恒量為G，則同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的速度為__________，地球的質(zhì)量為___________．參考答案：，

10.質(zhì)量為m的衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動，其軌道半徑是地球半徑的2倍．已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則衛(wèi)星的速度大小為_______參考答案： 11.質(zhì)量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經(jīng)2s達(dá)到最高點(diǎn)，設(shè)物體運(yùn)動中所受的空氣阻力大小不變，g=10m/s2，則物體上升的高度為

，物體從最高點(diǎn)落回拋出點(diǎn)的時(shí)間為

．參考答案：24m，s．【考點(diǎn)】豎直上拋運(yùn)動．【分析】物體上升到最高點(diǎn)做勻減速運(yùn)動，根據(jù)平均速度公式即可求得最大高度；先求出阻力的大小，根據(jù)牛頓第二定律求出向下運(yùn)動時(shí)的加速度，再根據(jù)位移時(shí)間公式求解最高點(diǎn)落回拋出點(diǎn)所用的時(shí)間．【解答】解：物體上升到最高點(diǎn)做勻減速運(yùn)動，則：h=t=×2=24m；物體向上運(yùn)動時(shí)有：a1===12m/s2解得：f=0.4N；當(dāng)物體向下運(yùn)動時(shí)有：a2==8m/s2所以h=a2=24m解得：t2=s故答案為：24m，s．12.如圖所示，一自行車上連接踏腳板的連桿長R1＝20cm，由踏腳板帶動半徑為r1的大齒盤，通過鏈條與半徑為r2的后輪齒盤連接，帶動半徑為R2＝30cm的后輪轉(zhuǎn)動。若踏腳大齒盤與后輪齒盤的齒數(shù)分別為48和24。當(dāng)騎車人以n=2r/s的轉(zhuǎn)速蹬踏腳板時(shí)，自行車的前進(jìn)速度為______________m/s。若車勻速前進(jìn)，則騎車人蹬踏腳板的平均作用力與車所受平均阻力之比為______________。參考答案：2.4π=7.54，3:1

13.．如圖所示，小車AB放在光滑水平面上，A端固定一個(gè)輕彈簧，B端粘有油泥，AB總質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的木塊C放在小車上，用細(xì)繩子連接于小車的A端并使彈簧壓縮，開始時(shí)AB和C都靜止，當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時(shí)，C被釋放，使C離開彈簧向B端沖去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下說法正確的是(

)A．彈簧伸長過程中C向右運(yùn)動，同時(shí)AB也向右運(yùn)動B．C與B碰前，C與AB的速率之比為M：mC．C與油泥粘在一起后，AB立即停止運(yùn)動D．C與油泥粘在一起后，AB繼續(xù)向右運(yùn)動

參考答案：BC三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時(shí)有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。15.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強(qiáng)磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運(yùn)動到恰好完全進(jìn)入磁場的過程中，線框的機(jī)械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場到恰好完全進(jìn)入磁場所用的時(shí)間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機(jī)械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進(jìn)入磁場的過程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機(jī)械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運(yùn)動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長，即線框進(jìn)入磁場過程中運(yùn)動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時(shí)速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場時(shí)：可得FA=0.2N又因?yàn)榭傻脤2、B2L2帶入可得：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖14所示，空間同時(shí)存在水平向右的勻強(qiáng)電場和方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m，電荷量為q的液滴，以某一速度沿與水平方向成θ角斜向上進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場疊加區(qū)域，在時(shí)間t內(nèi)液滴從M點(diǎn)勻速運(yùn)動到N點(diǎn)。重力加速度為g。(1)判定液滴帶的是正電還是負(fù)電，并畫出液滴受力示意圖；(2)求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大?。?3)求液滴從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中電勢能的變化量。

參考答案：17.如圖，頂角為90°的“∨”型光滑金屬導(dǎo)軌MON固定在傾角為θ的絕緣斜面上，M、N連線平行于斜面底端，導(dǎo)軌MO、NO的長度相等，M、N兩點(diǎn)間的距離L＝2m，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.5T、方向垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場中。一根質(zhì)量m=0.4kg,粗細(xì)均勻、單位長度電阻值r＝0.5Ω/m的導(dǎo)體棒ab，受到平行于斜面向上且垂直于ab的變力F作用，以速度v＝2m/s沿導(dǎo)軌向下勻速滑動，導(dǎo)體棒在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，從導(dǎo)體棒在MN時(shí)開始計(jì)時(shí)，⑴t=0時(shí)，F(xiàn)=0，求斜面傾角θ；⑵求0.2s內(nèi)通過導(dǎo)體棒的電荷量q；⑶求導(dǎo)體棒通過整個(gè)金屬導(dǎo)軌的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。參考答案：解析：⑴導(dǎo)體棒開始運(yùn)動時(shí),回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝BLv

（2分）

感應(yīng)電流

（2分）

安培力F安＝BIL

（2分）

由平衡條件得：mgsinθ＝F安

+F

（2分）F=0

聯(lián)立上式得：θ=300

（1分）

⑵感應(yīng)電流與導(dǎo)體棒切割的有效長度l無關(guān)

感應(yīng)電流大小A

（1分）

故0.2s內(nèi)通過導(dǎo)體棒的電荷量q＝It＝0.4C

（2分）

⑶解法(一)設(shè)導(dǎo)體棒經(jīng)t時(shí)間沿導(dǎo)軌勻速向下運(yùn)動的位移為x,則t時(shí)刻導(dǎo)體棒切割的有效長度Lx=L-2x

（1分）

導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動時(shí)所受的安培力

（1分）

因安培力的大小與位移x成線性關(guān)系，故通過導(dǎo)軌過程中導(dǎo)體棒所受安培力的平均值

（1分）

產(chǎn)生的焦耳熱Q

（2分）

解法(二)設(shè)導(dǎo)體棒經(jīng)t時(shí)間沿導(dǎo)軌勻速向下運(yùn)動的位移為x,則t時(shí)刻導(dǎo)體棒切割的有效長度Lx=L-2x

（1分）

導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動時(shí)所受的安培力

（1分）

作出安培力大小隨位移x變化的圖象

圖象與坐標(biāo)